T∕CIAPS 0053-2026 半开放储能电池和电池组系统本征安全要求

ICS29.220.99Intrinsicsafetyrequirementsforsemi-opencellsIT/CIAPS0053-2026前言 II III 2规范性引用文件 3术语定义 4符号 35安全管控系统 35.1典型拓扑 35.2安全剂注入过程 46性能要求 46.1一般安全要求 56.2电池热失控判定条件 6.3电池电安全要求 56.4电池环境安全要求 6.5电池/电池组系统机械安全要求 66.6电池组系统电安全要求 66.7电池组系统其他安全要求 77试验方法 87.1试验条件 7.2试验准备 7.3电池电安全测试 97.4电池环境安全测试 7.5电池/电池组系统机械安全测试 7.6电池组系统电安全测试 7.7电池组系统其他安全测试 8型式试验 8.1试验项目 8.2试验顺序 208.3判定规则 21附录A（资料性）半开放储能电池安全管控系统设计准则 22参考文献 24T/CIAPS0053-2026本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会提出。本文件由中国化学与物理电源行业协会归口。本文件起草单位：清华四川能源互联网研究院、天津中电新能源研究院有限公司、应急管理部上海消防研究所、好风光储能技术（成都）有限公司、南方电网储能股份有限公司、清华大学、四川大学、华电电力科学研究院有限公司、南京国电南自新能源科技有限公司、国电南京自动化股份有限公司、四川能投天府新能源研究院有限公司、中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司、常州大学、中国电气装备集团科学技术研究院有限公司、能建时代（上海）新型储能技术研究院有限公司、中国科学院电工研究所、南方环能（天津）科技发展有限公司、广州智光储能科技有限公司、上海卓阳储能科技有限公司、四川好风光能源有限公司、杭州好风光能源有限公司、云创未来（上海）新能源合伙企业（有限合伙）、南京普瑞赛思检测技术有限公司、内蒙古师范大学、浙江中科立泰新能源有限公司、贵州黔源电力股份有限公司、长沙理工大学、浙江天宏锂电股份有限公司、浙江云基慧储能科技有限公司、成都产品质量检验研究院有限责任公司、中国科学院大学杭州高等研究院。本文件主要起草人：陈永翀、余华强、黄昊、何颖源、冯彩梅、刘昊、程林、杨乘胜、郭孝东、许滢、陈满、伍建军、苏麟、朱昕原、孙万洲、郭昊、周扬、赵乐雷、张友胜、李佳、魏伟、刘杨、林丽、傅诚、梁成、屠亦芸、李卫、钱靖、徐国平、李红磊、董久豹、周昶吉、唐西胜、谢玉荣、郑飞、杨帆、宋爽、杨皓杰、王贵来、夏向阳、都伟云、程焱松、吴恩慧、宋扬、武荣镇。本文件为首次制定。T/CIAPS0053-2026储能电池热失控是导致储能电站燃烧爆炸的核心诱因之一。储能电池热失控时，可能导致相邻电池之间发生热蔓延，进而引起储能电站的燃烧爆炸。更为严重的是，电池热失控时会喷发大量可燃气体，当可燃气体在有限密闭空间内达到一定浓度时，极易引发闪爆。因此，开发不会热失控的本征安全储能电池并建立相关标准，对于新型储能产业的高质量发展具有重要意义。电池的本征安全也称为本质安全，是指在正常工作或严重滥用条件下，有措施使得电池不发生热失控，从而切断储能电站燃烧爆炸的核心诱因。储能电池本征安全的技术核心在于改性或替换电池热失控时会分解释放可燃气体的有机电解液，技术实现路径包括：在电池制造时采用水性电解液的水系电池或采用固态电解质的全固态电池，以及在电池使用过程中出现异常时采用安全剂注入方式改性替换有机电解液的半开放储能电池，等。需要提示的是，本征安全不等于绝对安全，储能电池本身具有一定的能量释放特性，即使是本征安全的水系电解液电池，其电解液也可能在过充电情况下分解产生氢气和氧气，遇明火或静电等触发源时发生热失控和爆炸。因此，储能电池本征安全的实现不仅需要电池内部材料的改性支持，也需要电池管理系统或安全管控系统的辅助控制。半开放储能电池包括半开放储能锂离子电池、半开放储能钠离子电池等，电池壳体具有半开放结构，与安全系统连接，还可进一步连接修复再生系统。在监测到电池故障或异常信号后，安全剂自动注入电芯内部直接降温，稀释并改性电解液，避免电池发生热失控，从而切断储能电站燃烧爆炸的核心诱因，达到本征安全的要求。以往的电池本征安全概念更多强调通过产品自身材料、结构等优化设计，降低事故风险，缺乏明确的判定标准。本标准将是否热失控作为电池本征安全的核心评价指标，明确提出了电池本征安全定义、判定标准和测试方法，为半开放储能电池和电池组系统的本征安全性能测试提供依据，有助于推动储能电池安全技术的发展。半开放储能电池是我国原创技术，具有全球领先的技术优势，其出现颠覆了“锂离子电池热失控无法预防，过程不可控”的传统观念，使得电池安全管理进入“热失控可预防，热失控可阻断”的新阶段，已具备智能电池的实时感知、动态响应和自主决策功能，相关标准化工作有助于我国本征安全储能电池技术引领国际储能产业的可持续发展。1T/CIAPS0053-2026半开放储能电池和电池组系统本征安全要求本文件规定了半开放储能电池和电池组系统的本征安全要求和试验方法。本文件适用于半开放储能电池及由半开放储能电池构成的电池组系统。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2423.5环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击GB/T2423.10环境试验第2部分试验方法试验Fc：振动（正弦）GB/T2423.21环境试验第2部分：试验方法试验M：低气压GB/T2423.22环境试验第2部分：试验方法试验N：温度变化GB4943.1-2022音视频、信息技术和通信技术设备第1部分：安全要求GB/T5169.16电工电子产品着火危险试验第16部分：试验火焰50W水平与垂直火焰试验方法GB/T5169.21电工电子产品着火危险试验第21部分：非正常热球压试验方法GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T36276电力储能用锂离子电池GB44240-2024电能存储系统用锂蓄电池和电池组安全要求DL/T2528电力储能基本术语3术语和定义GB/T36276、GB44240-2024、DL/T2528界定的以及下列术语和定义适用于文件。3.1半开放储能电池semi-opencellforenergystorage一种大容量电池，电池壳体设置有与安全管控系统相连接、可以自动控制开断的一个或多个阀口或管道。注1：阀口在电池正常运行时关闭，当电池发生注2：当电池需要修复时，阀口或管道还可与修3.2安全管控系统safetymanagementsystem半开放储能电池和电池组系统用于管控电池并阻止电池发生热失控的系统，包括采集单元、执行单元、主控单元、管路等。2T/CIAPS0053-2026注1：安全管控系统的设计应用拓扑及安全剂注入过程满足本文件第5章的规注2：安全管控系统可能被分开，一部分在电池组系统内，一部分位于3.3安全剂safetyagent电池发生异常时，通过管道注入电池内部防止电池发生热失控的流体，可以是气体或液体。3.4热失控thermalrunaway由放热反应引起的电池不可控温升的现象，常伴随可燃气体的释放喷发。[来源：GB44240-2024，3.28，有修改]3.5漏液leakage非设计的、可见的液体电解质的漏出。3.6冒烟smoke电池内部产生大量高温、可燃烟气，从电池壳体破裂处泄露的现象。3.7起火fire从电池、模块、电池包或电池组系统发出的持续时间大于1s的火焰。注：火焰是由燃烧产生的，燃烧是一种发光发热的化学反[来源：IEC62619:2022，3.17，有修改]3.8爆炸explosion电池或电池组系统的外壳剧烈破裂并且有固体组件抛射出来产生的失效现象。[来源：IEC63056:2020，3.16]3.9本征安全intrinsicsafety又称为本质安全，是指在正常工作或严重滥用条件下，电池和电池组系统不发生热失控的安全属性。3.10模块module通过串联、并联或串并联组成的一组电池，可能有也可能没有保护装置（如熔断器或正温度系数热敏电阻（PTC和监控电路。[来源：IEC63056:2020，3.9，有修改]3T/CIAPS0053-20263.11电池包batterypack由一个或多个电池或模块电气联接的电能存储装置。[来源：IEC63056:2020，3.10，有修改]3.12电池组系统batterysystem由一个或多个电池、模块或电池包组成的系统。注2：它有电池管理系统和安全管控系统，如果发生过充、过流、过放和过热等，电池管理系统和安全管控系统会注3：它可能包含冷却或加热装置，有的甚至包含了[来源：GB44240-2024，3.6，有修改]4符号下列符号适用于本文件。It：参考试验电流，数值与额定容量相同。Icm：最大充电电流。Idm：最大放电电流。Ucl：充电限制电压。Ude：放电终止电压。www5安全管控系统www5.1典型拓扑安全管控系统属于半开放储能电池组系统的一部分，同属于安全I区设备。安全管控系统设计的典型拓扑示意图见图1，应用的典型拓扑示意图见图2。图1安全管控系统设计的典型拓扑注：电池参数包括但不限于电池电压、极柱温度、内部气压等，参数采集的来源可以是专门的传感器和/或电池管4T/CIAPS0053-2026图2安全管控系统应用的典型拓扑5.2安全剂注入过程5.2.1安全管控系统的主控单元实时接收包括电池内部压力、温度、电池电压等数据，判断电池气压、温度和电压是否异常，经多参数分析判断达到安全剂注入条件时，安全剂通过管路自动注入电池内部，废气废液排出到预先设计的管路；判断达到停止注入条件后，安全剂停止注入。5.2.2判定电池气压异常应满足以下条件：1)电池内部气压的压升速率≥0.3kPa/s（或电池厂商规定的异常压升速率）且持续3s以上；2)电池内部气压达到电池厂商规定的异常工作压力。当1）或2）发生时，判定电池内部气压异常。5.2.3判定电池温度异常应满足以下条件：1)电池内部温度的温升速率≥0.3℃/s（或电池厂商规定的异常温升速率）且持续3s以上；2)电池极柱温度的温升速率≥0.5℃/s（或电池厂商规定的异常温升速率）且持续3s以上；3)监测点温度达到电池厂商规定的异常工作温度。当1）或2）或3）发生时，判定电池温度异常。5.2.4安全剂注入条件和停止注入条件由电池制造厂商（或送检单位）给出。2）电池极柱温度≥50℃;6性能要求5T/CIAPS0053-20266.1一般安全要求一般安全要求包括一般安全性考虑、安全工作参数、标识和警示说明、安全关键器件，具体要求按照GB44240-2024第5章的相关规定执行。6.2电池热失控判定条件判定电池热失控应满足以下条件：1)在电池表面布置热电偶用以测量电池表面温度，电池温度监测点的温升速率≥1℃/s且持续3s2)试验对象产生电压降，且下降值超过初始电压的25%；3)监测点温度达到电池厂商规定的最高工作温度。当1）和2）发生或者1）和3）发生时，判定电池发生热失控。6.3电池电安全要求6.3.1过充电按7.3.1规定的试验方法测试，电池不发生热失控，不漏液，不冒烟，不起火，不爆炸，不在防爆阀或泄压点之外的位置发生破裂。6.3.2强制放电按7.3.2规定的试验方法测试，电池不发生热失控，不漏液，不冒烟，不起火，不爆炸，不在防爆阀或泄压点之外的位置发生破裂。6.3.3高温外部短路按7.3.3规定的试验方法测试，电池不发生热失控，不漏液，不冒烟，不起火，不爆炸，不在防爆阀或泄压点之外的位置发生破裂。6.3.4（针刺模拟）内部短路按7.3.4规定的试验方法测试，电池不发生热失控，不漏液，不冒烟，不起火，不爆炸，不在防爆阀或泄压点之外的位置发生破裂。6.4电池环境安全要求6.4.1低气压按7.4.1规定的试验方法测试，电池不发生热失控，不漏液，不冒烟，不起火，不爆炸，不在防爆阀或泄压点之外的位置发生破裂。6.4.2温度循环按7.4.2规定的试验方法测试，电池不发生热失控，不漏液，不冒烟，不起火，不爆炸，不在防爆阀或泄压点之外的位置发生破裂。6.4.3热滥用按7.4.3规定的试验方法测试，电池不发生热失控，不漏液，不冒烟，不起火，不爆炸，不在防爆阀或泄压点之外的位置发生破裂。6T/CIAPS0053-20266.5电池/电池组系统机械安全要求6.5.1挤压按7.5.1规定的试验方法测试，电池不发生热失控，不漏液，不冒烟，不起火，不爆炸，不在防爆阀或泄压点之外的位置发生破裂。6.5.2跌落（自由落体）按7.5.2规定的试验方法测试，电池不发生热失控，不漏液，不冒烟，不起火，不爆炸，不在防爆阀或泄压点之外的位置发生破裂。按7.5.2规定的试验方法测试，试验后电池组系统不冒烟，不破裂，不起火，不爆炸，电池组系统内部电池不发生热失控。6.5.3机械冲击按7.5.3规定的试验方法测试，电池不发生热失控，不漏液，不冒烟，不起火，不爆炸，不在防爆阀或泄压点之外的位置发生破裂。6.5.4振动按7.5.4规定的试验方法测试，电池不发生热失控，不漏液，不冒烟，不起火，不爆炸，不在防爆阀或泄压点之外的位置发生破裂。6.5.5加速度冲击按7.5.5规定的试验方法测试，电池不发生热失控，不漏液，不冒烟，不起火，不爆炸，不在防爆阀或泄压点之外的位置发生破裂。6.6电池组系统电安全要求6.6.1过压充电控制按7.6.1规定的试验方法测试，电池管理系统在电池超过充电上限电压前终止充电，电池组系统不起火、不爆炸，电池组系统内部的电池不发生热失控。试验样品的各项功能在测试过程中应能完全按照设计正常工作。试验过程中保护系统符合保护策略，发生不可恢复性的断路也准许判定为合格，但发生不可恢复的短路不应判定为合格。6.6.2过流充电控制按7.6.2规定的试验方法测试，电池管理系统应发现过流充电并将充电电流控制在Icm以下（包括切断充放电回路），电池组系统不起火，不爆炸，电池组系统内部电池不发生热失控。试验样品的各项功能在测试过程中应能完全按照设计正常工作。试验过程中保护系统符合保护策略发生不可恢复性的断路，准许判定为合格；但发生不可恢复的短路不应判定为合格。6.6.3欠压放电控制按7.6.3规定的试验方法测试，电池管理系统应采取动作切断放电电流，电池组系统不起火，不爆炸，电池组系统内部电池不发生热失控。试验样品的各项功能在测试过程中应能完全按照设计正常工作。7T/CIAPS0053-2026试验过程中保护系统符合保护策略发生不可恢复性的断路也准许判定为合格，但发生不可恢复的短路不应判定为合格。6.6.4过热控制按7.6.4规定的试验方法测试，电池管理系统应能发现过高温度并终止充电，电池组系统不起火，不爆炸，电池组系统内部电池不发生热失控。试验样品的各项功能在测试过程中应能完全按照设计正常工作。试验过程中保护系统符合保护策略发生不可恢复性的断路也准许判定为合格，但发生不可恢复的短路不应判定为合格。6.6.5电池组系统外短路本征安全电池组系统外短路按规定的试验方法测试，试验后电池组系统不冒烟，不破裂，不起火，不爆炸，电池组系统内部电池不发生热失控。电池组系统内电池外短路按规定的试验方法测试，试验后电池组系统不冒烟，不破裂，不起火，不爆炸，电池组系统内部电池不发生热失控。6.6.6电池组系统电池内短路本征安全按7.6.6规定的试验方法测试，试验后电池组系统不冒烟，不破裂，不起火，不爆炸，电池组系统内部电池不发生热失控。6.7电池组系统其他安全要求6.7.1耐异常热按7.7.1规定的试验方法测试，直接安装在带危险电压的部件上的非金属材料应能抵抗异常加热。6.7.2可运输的用于安装或维护的电池组系统外壳材料按7.7.2规定的方法测试，用作外壳的热塑性材料应满足V-0级要求。6.7.3运输和安装过程中的电气绝缘检查按7.7.3规定的方法测试，正极端与电池组系统除带电可触及表面以外的外部暴露金属表面间的绝缘电阻在施加直流500V电压60s下应不小于5MΩ。在运输和安装过程中，电池包或模块的危险带电部件应覆盖或绝缘，以防人员接触。内部配线及其绝缘特性应能承受最高的预期电流、电压和温度。布线方向应确保导线之间保持足够的电气间隙和爬电距离。内部连接的机械完整性应能适应可合理预见的误使用条件（例如单靠锡焊不被认为是可靠的安全防护连接方式）。6.7.4电池组系统抗电强度按7.7.4规定的方法测试，应符合GB4943.1-2022中5.4.9规定抗电强度试验要求。6.7.5电池组系统耐压测试8T/CIAPS0053-2026按7.7.5规定的方法测试，试验后电池组系统不破裂、不起火、不爆炸，电池组系统内的电池不发生热失控。6.7.6反向连接保护电池组系统按照7.7.6规定的试验方法测试，试验后电池组系统不破裂、不起火、不爆炸，电池组系统内的电池不发生热失控。如果样品具备防止反向连接的特点，或者模块或电池包已在工厂与带有电池管理系统的电池组系统进行连接，准许不进行该测试。7试验方法7.1试验条件7.1.1环境要求除另有规定外，试验应在温度15℃~40℃,相对湿度<80%，大气压为86kPa~106kPa的环境中进行。7.1.2测试仪器和设备要求相对于规定值或实际值，所有控制值或测量值的准确度应限定在下述公差范围内。1)电压测量装置：±0.5%FS。2)电流测量装置：±1%FS。3)温度测量装置：±2.0℃。4)时间测量装置：±0.1%。5)尺寸测量装置：±0.5%FS。6)质量测量装置：±0.5%FS。7.2试验准备7.2.1样品的准备除特殊说明外，每个试验项目的半开放储能电池样品数量应为3个，电池组系统样品应为1个。除另有规定外，试验样品测试前按以下流程进行准备：1)提供电池防爆阀或泄压点位置的书面说明文件；1)电池试验过程中，除挤压、跌落测试项目外，其他测试项目可选择使用实心钢或铝材质的夹具；2)通过外部连接件与试验设备连接的试验样品，外部连接件能承受试验过程中的最大电流且不熔3)试验样品为电池组系统，或者小的单元，样品以正常工作状态进行试验（仅由电池管理系统进行控制的试验样品，闭合终端接触器），同时采集电池组系统内每个电池的电压和极柱温度，如果试验样品有散热系统，应根据实际应用策略将其开启或关闭。7.2.2电池样品容量测试电池样品的实际容量应大于或等于其额定容量，否则不能作为型式试验的典型样品。电池先按照7.2.5规定的充电程序充满电，静置30min。再按照7.2.6规定的放电程序放电，放电时所提供的容量即为电池的实际容量。当对容量测试结果有异议时，依据25℃±2℃的环境温度作为仲裁条件重新测试。9T/CIAPS0053-20267.2.3样品的预处理在进行测试前，应对样品进行如下预处理：1)充放电循环：电池或电池组系统按照7.2.5和7.2.6规定的充放电程序进行两个充放电完整循环，充放电程序之间静置30min。2)静电放电：电池组系统在完成1）充放电循环预处理后，按照7.2.5规定的充电程序充满电，还应按GB/T17626.2的规定对电池组系统每个输出端子进行4kV接触放电测试(±4kV各10次）和8kV空气放电测试(±8kV各10次）。7.2.4试验线路连接除另有规定外，电池试验线路连接应符合下列规定：1)根据试验温度、湿度以及电池尺寸、电压、功率等参数选择试验设备；2)电池正负极与试验设备通过输入输出线缆连接，形成电流回路；3)电池正负极与试验设备通过电压数据采样线连接，形成电压数据采集回路；4)电池温度采样点与试验设备通过温度数据采样线连接，形成温度数据采集回路，对不使用夹具的检验项目，电池的温度采样点为电池表面面积较大的平面中心位置，对使用夹具的检验项目，电池的温度采样点为电池侧面中心位置。7.2.5初始充电程序在充电前电池或电池组系统先按照7.2.6规定的方法进行放电，静置30min。电池或电池组系统采用下列方法之一进行充电：1)制造商规定的方法；2)以0.2It充电，当电池或电池组系统端电压达到Ucl时，改为恒压充电，直到充电电流小于或等于0.02It，停止充电。），7.2.6初始放电程序电池或电池组系统以0.2It进行恒流放电至Ude。对于不能在0.2It下恒流放电的电池组系统，准许在制造商规定电流下进行放电。7.3电池电安全测试7.3.1过充电电池过充电测试按照以下流程操作：1)将电池按照7.2.4所述方法完成线路连接，按照7.2.5所述方法完成初始化充电后，与充放电装置连接；2)以制造商规定的Icm充电，直至电池电压达到电池截止电压的1.5倍后再持续恒压充电1h，或总充电时间达到1.5h后，停止充电并观察1h，测试过程中，安全管控系统判断达到安全剂注入条件时启动安全剂注入，达到停止注入条件后，安全剂停止注入；3)记录试验数据，包括电流、时间、气压、电压、温度等，结合电池温升速率、电压降、监测点温度数据判定是否发生热失控；T/CIAPS0053-20264)记录试验现象，包括膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸、外壳破裂及破裂位置等。7.3.2强制放电电池强制放电测试按照以下流程操作：1)将电池按照7.2.4所述方法完成线路连接，按照7.2.6所述方法完成初始化放电后，与充放电装置连接；2)以Idm放电直至电池电压达到负的充电上限电压后，减小电流保持恒压放电直至放电时间达到；或总放电时间达到后，停止放电并观察1h，测试过程中，安全管控系统判断达到安全剂注入条件时启动安全剂注入；3)记录试验数据，包括电流、时间、气压、电压、温度等，结合电池温升速率、电压降、监测点温度数据判定是否发生热失控；4)记录试验现象，包括膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸、外壳破裂及破裂位置等。7.3.3高温外部短路电池高温外部短路测试按照以下流程操作：1)将电池按照7.2.5所述方法完成初始化充电，按照7.2.4所述方法完成线路连接；2)将电池放置在57℃±4℃的环境中，待电池达到57℃±4℃后，再放置30min用导线连接电池正负极端，并确保全部外部电阻不高于5mΩ,启动短路装置；3)当电池温度下降值达到峰值温升的80%；或外短路总时间达到6h后，停止外部短路，并观察1h，测试过程中，安全管控系统判断达到安全剂注入条件时启动安全剂注入；4)记录试验数据，包括电流、时间、气压、电压、温度等，结合电池温升速率、电压降、监测点温度数据判定是否发生热失控；5)记录试验现象，包括膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸、外壳破裂及破裂位置等。7.3.4内部短路（针刺模拟）电池内部短路测试按照以下流程操作：1)将电池按照7.2.5所述方法完成初始化充电，按照7.2.4所述方法完成线路连接；2)用Φ1mm~Φ5mm的耐高温钢针（如钨钢，针尖的圆锥角为20°~45°),以0.01mm/s~0.1mm/s的速度，从垂直或平行于电池极片的方向刺入电池，刺入位置宜靠近所刺面的几何中心；3)刺入停止条件参照以下任意一种：a）当电池内部气压异常或温度异常，或刺入深度达到10mm时停止刺入，钢针停留在电池中，观察1h；刺入电池深度为钢针的实际刺入深度减去电池外壳厚度；b）利用电压采集设备连接电池正极与钢针或电池负极与钢针，监测电池正极与钢针间电压或负极与钢针间电压；以正极与钢针间电压或负极与钢针间电压达到制造商规定的电压值为刺入位移起始条件，以制造商规定的压降值为截止条件，当达到上述截止条件时停止刺入，并保持当前位置，观察1h。4)测试过程中，安全管控系统判断达到安全剂注入条件时启动安全剂注入，达到停止注入条件后，安全剂停止注入；5)记录试验数据，包括电流、时间、气压、电压、温度等，结合电池温升速率、电压降、监测点温度数据判定是否发生热失控；6)记录试验现象，包括膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸、外壳破裂及破裂位置等。T/CIAPS0053-20267.4电池环境安全测试7.4.1低气压电池低气压测试按照以下流程操作：1)将电池按照7.2.5所述方法完成初始化充电，按照7.2.4所述方法完成线路连接；2)在室温下，将电池放置于真空箱中，抽真空将箱内压强降低至11.6kPa±1kPa，并保持6h，试验方法按照GB/T2423.21中的相关条款执行，测试过程中，安全管控系统判断达到安全剂注入条件时启动安全剂注入，达到停止注入条件后，安全剂停止注入；3)记录试验数据，包括电流、时间、气压、电压、温度等，结合电池温升速率、电压降、监测点温度数据判定是否发生热失控；4)记录试验现象，包括膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸、外壳破裂及破裂位置等。7.4.2温度循环电池温度循环测试按照以下流程操作：1)将电池按照7.2.5所述方法完成初始化充电，按照7.2.4所述方法完成线路连接；2)室温下，将电池放置在可控温的试验箱中进行如下步骤：a)将试验箱温度升为72℃±2℃,并保持6h；b)将试验箱温度降至-40℃±2℃,并保持6h；c)重复步骤a)~步骤b)，共循环10次。试验过程中，每两个温度之间的转换时间应不大于30min，电池暴露于极端试验温度（72℃±2℃或-40℃±2℃)的时间至少应为12h，具体试验方法按照GB/T2423.22中的相关条款执行，测试过程中，安全管控系统判断达到安全剂注入条件时启动安全剂注入，达到停止注入条件后，安全剂停止注入。3)记录试验数据，包括电流、时间、气压、电压、温度等，结合电池温升速率、电压降、监测点温度数据判定是否发生热失控；4)记录试验现象，包括膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸、外壳破裂及破裂位置等。7.4.3热滥用电池热滥用测试按照以下流程操作：1)将电池按照7.2.5所述方法完成初始化充电，按照7.2.4所述方法完成线路连接，将试验电池放置在试验箱内；2)调整试验箱环境温度以5℃/min±2℃/min的温升速率进行升温，当箱内温度达到130℃±2℃后恒温并持续1h，测试过程中，安全管控系统判断达到安全剂注入条件时启动安全剂注入，达到停止注入条件后，安全剂停止注入；3)记录试验数据，包括电流、时间、气压、电压、温度等，结合电池温升速率、电压降、监测点温度数据判定是否发生热失控；4)记录试验现象，包括膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸、外壳破裂及破裂位置等。7.5电池/电池组系统机械安全测试7.5.1挤压电池挤压测试按照以下流程操作：1)将电池按照7.2.5所述方法完成初始化充电，按照7.2.4所述方法完成线路连接；2)将电池放置在水平平面上，将如图3所示的半径（R）为75mm、长度（L）大于被挤压电池T/CIAPS0053-2026尺寸的钢质半圆柱体放置于电池宽面进行挤压，施加的挤压压力为50kN±1kN，挤压速度为0.1mm/s，当挤压压力达到最大值并保持10min或者电池电压下降三分之一时，停止挤压并观察1h，挤压过程中应防止外部短路；测试过程中，安全管控系统判断达到安全剂注入条件时启动安全剂注入，达到停止注入条件后，安全剂停止注入；3)记录试验数据，包括电流、时间、气压、电压、温度等，结合电池温升速率、电压降、监测点温度数据判定是否发生热失控；4)记录试验现象，包括膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸、外壳破裂及破裂位置等。图3挤压实验中半圆柱示意图7.5.2跌落（自由落体）电池或电池组系统跌落测试按照以下流程操作：1)将电池或电池组系统按照7.2.5所述方法完成初始化充电，按照7.2.4所述方法完成线路连接；2)试验样品以0.2It恒流放电至制造商规定的安装或维护的荷电状态，若制造商未规定，则充电后不进行放电；3)根据试验样品质量，按照表1对应的跌落方式进行跌落试验，其中边和角测试参照图4所示的最短边跌落和角跌落能够重复的撞击点，每种撞击类型的两次撞击应位于同一角落和同一最短边，样品的放置方向应确保穿过待撞击角/边的直线，试验装置几何中心大致垂直于撞击面，跌落时不应施加旋转或侧向力；4)跌落地面为混泥土板或金属板，跌落后观察1h，测试过程中，安全管控系统判断达到安全剂注入条件时启动安全剂注入，达到停止注入条件后，安全剂停止注入；5)记录试验数据，包括电流、时间、气压、电压、温度等，结合电池温升速率、电压降、监测点温度数据判定是否发生热失控；6)记录试验现象，包括膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸、外壳破裂及破裂位置等。表1跌落测试方式和条件T/CIAPS0053-2026-5-b试验的跌落高度以样品的实测质量指定高度或者根据线性内插图4跌落试验相关示意图T/CIAPS0053-20267.5.3机械冲击电池机械冲击测试按照以下流程操作：1)将电池按照7.2.5所述方法完成初始化充电，按照7.2.4所述方法完成线路连接；2)将电池按照7.2.6所述方法放电至制造商规定的安装或维护的荷电状态（不小于额定容量的50%），若制造商未规定，则充电后不进行放电；3)将电池置于水平平面，将直径为15.8mm±0.1mm的金属棒横置在电池几何中心上表面，采用质量为9.1kg±0.1kg的重物从610mm±25mm的高处自由落体状态撞击放有金属棒的样品表面，高度610mm±25mm为从样品最高表面到重物底部平面的高度，重物冲击试验中圆柱型电池和方型电池放置示意图如图5所示，要求圆柱型电池冲击试验时使其纵轴向与重物表面平行，金属棒与电池纵轴向垂直且尽量与冲击面平行，方型电池只对宽面进行冲击试验。撞击后观察6h，测试过程中，安全管控系统判断达到安全剂注入条件时启动安全剂注入，达到停止注入条件后，安全剂停止注入；4)记录试验数据，包括电流、时间、气压、电压、温度等，结合电池温升速率、电压降、监测点温度数据判定是否发生热失控；5)记录试验现象，包括膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸、外壳破裂及破裂位置等。a）圆柱形电池图5机械冲击试验中电池放置示意图7.5.4振动电池振动测试按照以下流程操作：1)将电池按照7.2.5所述方法完成初始化充电，按照7.2.4所述方法完成线路连接；2)将试验对象放置在振动试验台并固定，按表2参数进行正弦振动测试，每个方向进行12个循环，每个方向循环时间共计3h的振动，圆柱型电池按照其轴向和径向两个方向进行振动试验，方型电池按照三个相互垂直的方向进行振动试验，具体试验方法按照GB/T2423.10中的相关条款。振动完成后观察1h，测试过程中，安全管控系统判断达到安全剂注入条件时启动安全剂注入，达到停止注入条件后，安全剂停止注入；3)记录试验数据，包括电流、时间、气压、电压、温度等，结合电池温升速率、电压降、监测点温度数据判定是否发生热失控；4)记录试验现象，包括膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸、外壳破裂及破裂位置等。T/CIAPS0053-2026表2振动波形表至f1=7Hzf2nbXf2f3Yf3f4=200Hza2=8gnZ返回至f1=7Hzf1、f4—下限、上限频率；f2、f3—交越点频率(f2≈17.62Hz、f3≈49.84Hz)；b重力加速度gn值为10m/s2。7.5.5加速度冲击电池加速度冲击测试按照以下流程操作：1)将电池按照7.2.5所述方法完成初始化充电，按照7.2.4所述方法完成线路连接；2)将电池固定在冲击台上，进行半正弦脉冲冲击试验，峰值加速度50gn±8gn、脉冲持续时间11ms±2ms。电池每个方向进行三次加速度冲击试验，接着在反方向进行三次加速度冲击试验，圆柱型电池按照其轴向和径向两个方向进行冲击试验，总共进行12次冲击；方型电池按照三个相互垂直的方向依次进行冲击试验，总共进行18次冲击。具体试验方法按照GB/T2423.5中的相关条款，所有冲击结束后观察1h，测试过程中，安全管控系统判断达到安全剂注入条件时启动安全剂注入，达到停止注入条件后，安全剂停止注入；3)记录试验数据，包括电流、时间、气压、电压、温度等，结合电池温升速率、电压降、监测点温度数据判定是否发生热失控；4)记录试验现象，包括膨胀、漏液、冒烟、起火、爆炸、外壳破裂及破裂位置等。7.6电池组系统电安全测试7.6.1过压充电控制将样品按照7.2.6所述试验方法完成初始化放电后，用推荐Icm充电，充电电压设置为充电上限电压的1.1倍以上。如果难以使用整个样品进行试验，准许选择样品的一部分进行试验。充电至电池管理系统终止充电。将样品进行3次测试。数据采集/监视设备应在充电结束后保持1h。如果电池管理系统没有终止充电，试验应在出于安全考虑的合适时机停止，例如，当电池电压超过103%的电池充电上限电压时，或者超过电池充电上限电压的时间达到1min时。7.6.2过流充电控制将样品按照7.2.6规定的试验方法放完电后，用超过Icm的20%的电流进行充电。将样品进行3次测试。数据采集/监视设备应在充电结束后保持1h。7.6.3欠压放电控制T/CIAPS0053-2026将样品按照7.2.5规定的试验方法充满电后，以0.2It放电至额定容量的30%，然后以规定的Idm进行放7.6.4过热控制样品按照7.2.6规定的试验方法放完电后，将样品按照推荐的电流充电至额定容量的50%。使样品的温度上升至比最高工作温度高5℃,在此高温下继续充电至电池管理系统终止充电，数据采集/监视设备应在试验结束后继续保持1h。注：最高工作温度指电池或电池组系统的上限7.6.5电池组系统外短路本征安全测试电池组系统外短路将样品按照7.2.5规定的试验方法充满电。样品放置在室温下，直至样品温度稳定在25℃±5℃。短路样品的正负极端子，外部短路电阻为（30mΩ±10mΩ)×模块结构系数（电池串联数/电池并联数或不大于5mΩ,取较高值，并确保全部外部电阻不高于100mΩ。测试过程中，安全管控系统判断达到安全剂注入条件时启动安全剂注入，达到停止注入条件后，安全剂停止注入。试验过程中监测电池温度变化，当出现以下两种情形之一时，试验终止。1)外壳温度下降值达到峰值温升的80%。2)短接时间达到6h。当有争议时，1）和2）选较严者。试验终止后，电池组系统静置72h。电池组系统内电池外短路测试将样品按照7.2.6规定的试验方法充满电。样品放置在室温下，直至样品温度稳定在25℃±5℃。选择电池组系统中n个电池，n≥2，用导线连接其正负极端子，并确保全部外部电阻不高于5mΩ。测试过程中，安全管控系统判断达到安全剂注入条件时启动安全剂注入，达到停止注入条件后，安全剂停止注入。试验过程中监测电池温度变化，当出现以下两种情形之一时，试验终止。1)外壳温度下降值达到峰值温升的80%。2)短接时间达到6h。当有争议时，1）和2）选较严者。试验终止后，电池组系统静置72h。7.6.6电池组系统内短路本征安全测试将样品按照7.2.5规定的试验方法充满电后，触发电池组系统内的电池（以下简称为目标电池）内短路。用钢针刺穿目标电池制造正负间的短路。测试前可对钢针进行加热。1)用Φ1mm~Φ5mm的耐高温钢针（如钨钢，针尖的圆锥角为20°~45°),以0.01mm/s～0.1mm/sT/CIAPS0053-2026的速度，从垂直或平行于目标电池极片的方向刺入，刺入位置宜靠近所刺面的几何中心；2)刺入停止条件参照以下任意一种：a）当检测到电池内部气压异常或温度异常，或刺入深度达到10mm时停止刺入，钢针停留在电池中，观察电池组系统12h；刺入电池深度为钢针的实际刺入深度减去电池外壳厚度及电池组系统外壳厚度；b）利用电压采集设备连接目标电池的正极与钢针或负极与钢针，监测电池正极与钢针间电压或负极与钢针间电压；以正极与钢针间电压或负极与钢针间电压达到制造商规定的电压值为刺入位移起始条件，以制造商规定的压降值为截止条件，当达到上述截止条件时停止试验，并保持当前位置，观察电池组系统12h。3)测试过程中，安全管控系统判断达到安全剂注入条件时启动安全剂注入，达到停止注入条件后，安全剂停止注入；4)试验终止后，电池组系统持续静置12h；5)记录试验数据，包括电流、时间、气压、电压、温度等，结合电池温升速率、电压降、监测点温度数据判定是否发生热失控；6)记录试验后电池组系统的现象，包括电池组系统内目标电池是否热失控、冒烟、破裂、起火、爆炸等。7.7电池组系统其他安全测试7.7.1耐异常热根据GB/T5169.21，通过对零件进行球压试验来检查合规性。如果通过对材料物理特性的检查能清楚地看出其将满足本试验的要求，则不进行试验。试验在温度为(ΔT+Tmax+15℃)±2℃的加热箱中进行。7.7.2可运输的用于安装或维护的电池组系统外壳材料用作外壳的热塑性材料在最薄使用厚度下根据GB/T5169.16进行试验。7.7.3运输和安装过程中的电气绝缘检查按照GB4943.1-2022的5.4进行测试。7.7.4电池组系统抗电强度电池组系统按GB4943.1-2022中5.4.8进行湿热处理后，按照GB4943.1-2022中5.4.9进行测试。7.7.5电池组系统耐压测试将样品按照7.2.5规定的试验方法充满电，样品放置在室温下，直至样品温度稳定在25℃±5℃。T/CIAPS0053-2026将电池组系统正极、外部裸露可导电部分与绝缘耐压试验装置连接，按表3施加直流试验电压，以小于或等于50%试验电压开始，10s之内增加至试验电压并保持60s，记录试验电压、漏电流，记录试验现象，包括击穿、闪络，断开绝缘耐压试验装置与电池组系统的连接。将电池组系统的负极、外部裸露可导电部分与绝缘耐压试验装置连接，按表3施加直流试验电压，以小于或等于50%试验电压开始，10s之内增加至试验电压并保持60s，记录试验电压、漏电流，记录试验现象，包括击穿、闪络，断开绝缘耐压试验装置与电池组系统的连接。将电池组系统的正极、外部裸露可导电部分与绝缘耐压试验装置连接，按表3施加频率为45Hz～62Hz的正弦交流试验电压，保持60s，记录试验电压，记录试验现象，包括击穿、闪络，断开绝缘耐压试验装置与电池组系统的连接。将电池组系统的负极、外部裸露可导电部分与绝缘耐压试验装置连接；按表3施加频率为45Hz～62Hz的正弦交流试验电压，保持60s，记录试验电压，记录试验现象，包括击穿、闪络，断开绝缘耐压试验装置与电池模块的连接。表3耐压性能试验电压VVV7.7.6反向连接保护将电池组系统按照7.2.5规定的试验方法充满电后，以0.2It放电至由电池组系统制造商规定的运输或维护的荷电状态。如有可能，切断电池管理系统和电池组系统的主电源。反接电池组系统中的一个样品，电池组系统中的其他样品保持正确的极性。打开电池管理系统和电池组系统的主电源。以制造商规定的条件对电池组系统进行充电，直至充满或保护功能停止充电。电池组系统应放置1h。如果电池组系统能进行放电，以制造商规定的Idm进行放电，直至电池组系统终止放电。电池组系统应放置1h。如果电池组系统无法进行放电，则放置1h，而不进行放电。8型式试验8.1试验项目8.1.1有下列情形之一应进行型式检验：a)新产品投产；b)厂址变更；c)停产超过一年后复产；d)结构、工艺或材料有重大改变；e)合同约定。8.1.2电池型式试验项目见表4，电池组系统型式试验项目见表5。T/CIAPS0053-2026表4电池型式试验项目—a对制造商或生产厂提供的标签、说明书、材料等表5电池组系统型式试验项目—122224———567a